Заземлители

Естественный заземлитель: что можно использовать

Стандартизация использования заземляющих электродов в электрических системах зданий регламентирована в материалах следующей документации:

1. ПУЭ 7-е издание Раздел 1 Глава 1.7.
2. ГОСТ Р 50571.21-2000 (МЭК 60364-5-548-96).
3. ГОСТ Р 50571.22-2000 (МЭК 60364-7-707-84).
4. ГОСТ Р 50571.10-96 (МЭК 364-5-54-80).

Главное требование при использовании естественной цепи — ее устойчивость к токам короткого замыкания. Исключена возможность возможной неисправности устройств, подключенных к заземляющим электродам.

Естественный заземлитель обеспечивает структуру постоянно заглубленной конструкции. В качестве заземляющих устройств этого типа принято использовать:

1. Металлическая или железобетонная конструкция (арматура, железобетонные основания объектов, контактирующих с землей).
2. Металлические водопроводные трубы, идущие под землей.
3. Колодезные трубы рубашечного типа.
4. Металлические сваи (шпунтовые сваи) ГТС.
5. Оболочки из металлического состава различных бронированных кабелей, проходящих под землей.
6. Железнодорожные пути неэлектрифицированных дорог с обязательными мостами.

Соблюдение требований ПУЭ по соотношению сечений проводимости — обязательный аспект выбора любого устройства в качестве заземляющего элемента. Естественный заземлитель подключается к линии заземления электрической системы в двух или более точках.

запрещено использовать в качестве натурального гарнира:

1. Строительство металлических труб для легковоспламеняющихся или отравляющих веществ, газов.
2. Коррозионностойкие трубы.
3. Система отопления или канализационные трубы.

Повсеместно применяется естественный заземлитель — только в случае необходимости снижения потенциалов протекающих по нему токов, уходящих в землю, предусматривается применение устройств искусственного заземления.

2.1. Естественные заземлители / Инструкция УСЗиМ / Библиотека / Элек.ру

Монтаж заземляющего устройства данного типа осуществляется при соответствии параметров заземляющего устройства требованиям профиля. При обнаружении технических характеристик, не подходящих для системы заземляющих электродов, необходимо в обязательном порядке привести их к нормативным. Металлическая конструкция любого вида может служить основой для системы естественных заземляющих электродов.

Что выступает в роли искусственного заземлителя

Заземляющий элемент выполнен в виде проводника (электрода) из определенного материала, который помещается в землю. В некоторых случаях устанавливается несколько одинаковых заземляющих электродов.

Определение ситуации, когда необходимо установить только группу искусственных стержней, осуществляется с помощью специальных расчетов. Результат расчета оправдывает выбор конфигурации электрода в зависимости от его сопротивления, основного показателя, определяющего качество заземления.

Важно! Набор соединенных искусственных стержней, заделанных в землю и соединенных с электрооборудованием посредством проводника, образует контур заземления.

Электрод из искусственной массы состоит из следующих материалов:

1. Сталь с медным покрытием. Компаунд медь-сталь обладает хорошей адгезией. Стержни прочные, отлично контактируют с любым материалом. Благодаря своим химическим свойствам сплав имеет отличную электропроводность. Электрохимическая активность меди и стали незначительна, нормальная работа заземляющих электродов из такого металла может достигать более ста лет.
2. Оцинкованная сталь. Достоинства: коррозионная стойкость материала, низкая прочность, электроды устойчивы к кислой среде.
3. Черные металлы. Недостаток — быстрое разрушение в агрессивных грунтах (образуются коррозия и ржавчина). Высокая прочность материала увеличивает сопротивление диффузии тока, что чрезвычайно опасно для человека.

Помимо материала, электроды искусственного заземления различаются по форме и расположению в земле (глубокого вертикального и продольно-горизонтального типа).

Применение устройств отключения

Разделение PEN-проводника на два провода (PE и N)

Для обеспечения полной защиты людей, работающих на линии, и рядовых потребителей согласно ПУЭ, помимо заземления рекомендуется использовать УЗО или так называемые «дифференциальные» автоматы.

Каждое из этих устройств может использоваться в комбинированной системе TN-CS, где провод PEN разделен на две жилы (PE и N).

Это разделение традиционно устраивается на панели ввода с помощью основной шины заземления (GZSH).

Важно! Совместное использование УЗО с цепью заземления значительно повышает уровень безопасности людей, работающих на линии, одновременно защищая их от утечки тока.

В электрических системах, где отсутствуют подходящие условия для заземления, допускается ограничиться несколькими УЗО, подключенными по схеме ступенчатой ​​защиты. Такая организация системы безопасности позволяет предотвратить поражение человека электрическим током за счет мгновенного отключения поврежденного участка линии от сети.

Чем отличаются вертикальные и горизонтальные заземлители

Особой функциональной разницы между этими типами электродов нет. При установке как вертикальных, так и горизонтальных элементов важна только глубина их погружения.

Типичные показатели проникновения:

1. Верхний конец заземляющих элементов, расположенных вертикально в земле, углубляется на 0,7 м. Они располагаются горизонтально внизу, по периметру фундамента. Диаметр электродов от десяти до шестнадцати мм, длина до 5 м.
2. Горизонтальные элементы заземляющего устройства заглубляются в землю на 0,5 м. Если почва пахотная, их следует закладывать на глубину не менее 1 м. Рациональность их использования оправдана только при хорошей электропроводности верхнего слоя слой почвы. Этот тип электродов можно использовать для подключения вертикальных заземляющих элементов. Соединения выполняются сваркой. Используется круглая сталь диаметром более 10 мм или стальные полосы толщиной более 4 мм.

Примечание! Практичнее использовать вертикальные заземляющие электроды. Закапывать горизонтальные заземляющие элементы в землю на необходимую глубину крайне сложно. На небольшой глубине в таких заземляющих электродах начинает ухудшаться основной показатель характеристики — увеличивается удельное сопротивление.

Нет специальных требований к профилю, которые четко регулируют установку заземляющих электродов в вертикальном положении (чисто рекомендуется). Вертикальный электрод можно установить под небольшим углом. Этот фактор не влияет на работу системы заземляющих электродов.

Применение повторного заземления в классической системе TN

Заземление — важный элемент комплексной системы защиты от поражения электрическим током. Используется для заземления защитного провода нейтрали PE и PEN электрических сетей напряжением до 1000 В в системе TN с заземленной нейтралью трансформатора.

классические системы заземления принято различать по состоянию нейтрали, которая может быть жестко заземленной или изолированной. В соответствии с этой особенностью они делятся на две большие группы и обозначаются соответствующей комбинацией английских букв.

«Т» означает землю, а «N» — нейтральный, что, когда написано вместе, символизирует «ноль» относительно земли».

Кроме того, в этих системах предусмотрены проводники и шины, обозначенные как PE (кабель с отдельным заземлением) или PEN — комбинированная шина работы и защиты.

Заземление – это система безопасности

В Правилах электромонтажа (ПУЭ) четко указано, что заземление — это система, в которой точка электрической сети, оборудования, устройства или установки соединяется с заземляющим устройством. С первой половиной этой системы все понятно и что значит заземляющее устройство.

Заземляющее устройство по-прежнему представляет собой систему, состоящую из двух основных элементов: проводника и контура заземления (заземляющего электрода). Вместе с устройством заземления это все называется заземлением. Теперь разберем каждую часть схемы отдельно.

Как выглядит заземление на практике

Чтобы понять, что такое заземление, необходимо не только знать его назначение, но и понимать его структуру. Что такое защитное заземление и как оно работает? Рано или поздно этот вопрос возникает у тех, кто сталкивается с электричеством. На самом деле мы видим это довольно часто, просто не обращаем внимания. Заземлитель, который находится в непосредственном контакте с землей, состоит из трех стоек (возможно, больше, в зависимости от свойств почвы), установленных в земле на одинаковом расстоянии друг от друга. Они являются вершинами равностороннего треугольника и соединены между собой проводником (металлической полосой).

Внешние части заземления (шины, провода, кабели) имеют другой цвет от основной электрической цепи. Они отмечены чередующимися желто-зелеными полосами. Как и у любого устройства, у заземления есть свои критерии качества. Главное — сопротивление и чем меньше, тем лучше. Его можно улучшить несколькими способами:

• увеличить количество вертикальных заземлителей (штырей);
• увеличить глубину штифтов.

Поскольку ток всегда течет по пути наименьшего сопротивления, и эти методы уменьшают его, качество заземления повышается, обеспечивая лучшую защиту.

Как выглядит заземление.

Искусственный и естественный заземлитель: преимущества

Специально для выполнения заземления делается искусственный контур. Произведены соответствующие расчеты, определено, какое оптимальное количество стержней необходимо установить для обеспечения адекватного сопротивления. Работа кропотливая, для создания конструкции необходимо закупить определенные материалы.

Примеры специальных заземляющих устройств:

• железные балки, трубы, стержни или уголки, закрепленные в земле;
• стальные листы различной формы, которые укладываются в землю.

Преимуществом заземления проводки с помощью устройства естественного заземления является его бюджетность:

• минимальные материальные затраты;
• установка цепи заземления не требует значительных вложений.

Широкое распространение получила технология изготовления заземлителей с использованием железобетонного фундамента в качестве естественного заземляющего электрода.

ПУЭ в вопросах и ответах. Заземление и защитные меры электробезопасности

Заземляющие устройства для электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с глухозаземленной нейтралью

Куда следует подключать заземляющий провод, если в проводе PEN установлен ТТ, который соединяет нейтраль трансформатора или генератора с шиной PEN РУ до I кВ?

Отвечать. Его нельзя подключать непосредственно к нейтрали трансформатора или генератора, а к PEN-проводу, возможно, непосредственно к трансформатору тока. В этом случае разделение PEN-проводника на RE- и N-проводники в системе TN-S также должно производиться за ТТ. Трансформаторы тока следует располагать как можно ближе к клемме нейтрали трансформатора или генератора.

Каким должно быть сопротивление заземляющего устройства, к которому подключены нейтрали генератора или трансформатора или выводы однофазного источника тока?

Отвечать. В любое время года должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при 660, 380 и 220 В трехфазного источника питания или 380, 220 и 127 В однофазного источника питания. Это сопротивление необходимо обеспечивать с учетом использования естественных заземлителей, а также заземляющих электродов для повторного заземления PEN или PE-жилы ВЛ до 1 кВ с количеством отходящих линий не менее двух.

Каким должно быть сопротивление заземлителя, размещенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора, или выхода однофазного источника тока?

Отвечать. Их должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В трехфазного источника тока или 380, 220 и 127 Вольт однофазного источника тока. При удельном сопротивлении заземления ρ> 100 Ом × м допускается увеличение указанных норм в 0,01 раза, но не более чем в десять раз.

В каких точках сети нужно повторно подключить PEN-провод?

Отвечать. Их следует выполнять на концах ВЛ или ответвлениях от них протяженностью более 200 м, а также на входах ВЛ в ​​электроустановки, где автоматическое отключение применяется в качестве меры защиты от косвенного прикосновения.

Каким должно быть суммарное сопротивление диффузии заземляющих электродов (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в ​​любое время года?

Отвечать. Их сопротивление должно быть не более 5, 10 и 20 Ом соответственно при линейном напряжении 660, 380 и 220 В трехфазного источника тока или 380, 220 и 127 Вольт однофазного источника тока. При этом диффузионное сопротивление заземляющего электрода каждого из повторных заземлений должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при тех же напряжениях. При удельном сопротивлении заземления ρ> 100 Ом × м допускается увеличение указанных норм в 0,01 раза, но не более чем в десять раз.

Заземляющие устройства в электрических системах напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью

Какому условию должно соответствовать сопротивление заземляющего устройства, используемого для защитного заземления HRE (открытая проводящая часть) в системе IT?

Отвечать. Оно должно удовлетворять условию: R ≤ U пр / I, где R — сопротивление заземляющего устройства, Ом; U пр — контактное напряжение, значение которого принимают равным 50 В; I — полный ток замыкания на землю, А.

Какие требования к значениям сопротивления заземляющего устройства?

Отвечать. Как правило, значение этого сопротивления не следует принимать ниже 4 Ом. Сопротивление заземляющего устройства допускается до 10 Ом при соблюдении условия

R ≤ Upr / I,

и мощность генераторов или трансформаторов не превышает 100 кВА, включая общую мощность генераторов или трансформаторов, работающих параллельно.

Заземлители

Что можно использовать в качестве электродов естественного заземления?

Отвечать. Его можно использовать:

o металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, контактирующие с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений с защитными гидроизоляционными покрытиями в неагрессивных, слабоагрессивных и умеренно агрессивных средах; o подземные металлические водопроводные трубы; o футеровка колодцев; o металлические шпунтовые сваи гидротехнических сооружений, водопроводов, заглубленных частей ворот и др .; o Неэлектрифицированные основные железнодорожные пути и подъездные пути, если между путями имеется преднамеренное устройство мостов; или другие металлические конструкции и расположенные в земле; или металлические оболочки бронированных кабелей, проложенных в земле. Запрещается использовать алюминиевые оболочки кабеля в качестве заземляющих жил.

разрешено ли использовать в качестве заземляющих проводов трубы легковоспламеняющихся жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей, а также трубы канализации и центрального отопления?

Отвечать. Не разрешено использовать. Эти ограничения не исключают необходимости подключения таких труб к заземляющему устройству для выравнивания потенциалов.

Заземляющие проводники

Какое сечение должен иметь заземлитель, соединяющий рабочий (функциональный) заземлитель с основной шиной заземления в электроустановках до 1 кВ?

Отвечать. Он должен иметь сечение не менее: меди — 10 мм> 2, алюминия — 16 мм2, стали — 75 мм?.

Основная полоса земли

Что следует использовать в качестве основной шины заземления внутри устройства ввода

Отвечать. Следует использовать шину PE.

Какие требования к основной шине заземления?

Отвечать. Его сечение должно быть не меньше сечения PE (PEN) — проводника ЛЭП. Как правило, он должен быть медным. Допускается использование из стали. Использование алюминиевых прутков не допускается.

Каковы требования для установки основной шины заземления?

Отвечать. В местах, доступных только квалифицированному персоналу, например, в электрических щитах жилых домов, его следует устанавливать на открытом воздухе. В местах, доступных для посторонних лиц, например, в подъездах и подвалах домов, он должен иметь защитную оболочку — шкаф или ящик с дверцей, которая может быть заперта.

Как сделать основной заземлитель, если в здании несколько отдельных входов?

Отвечать. Это нужно делать для каждого устройства ввода.

Защитные проводники (PE-провода)

Какие проводники можно использовать в качестве защитных проводов в электроустановках до 1 кВ?

Отвечать. Могут использоваться: — специально подготовленные жилы, жилы многополюсных кабелей, изолированные или неизолированные провода в общей оболочке с фазными жилами, постоянно проложенные или неизолированные изолированные жилы; — HRS электрических систем: оболочки для алюминиевых кабелей, стальные трубы для электрических кабелей, металлические оболочки и опорные конструкции для сборных шин и комплектных устройств, изготовленных на заводе; — некоторые токопроводящие части третьих лиц: металлические строительные конструкции зданий и сооружений (фермы, колонны и т д.), армирование строительных конструкций из железобетона зданий без ущерба для требований, изложенных в ответе на вопрос 300, металлические конструкции для промышленного использования (рельсы, туннели, платформы, лифтовые шахты, лифты, лифты, обрамление каналов и т д.).

Как можно использовать проводники PE сторонних производителей?

Отвечать. Их можно использовать, если они соответствуют требованиям данной главы по проводимости и, кроме того, они одновременно удовлетворяют следующим требованиям: непрерывность электрической цепи обеспечивается либо их конструкцией, либо соответствующими соединениями, защищенными от механических, химических и других повреждений. ; их демонтаж невозможен, если не предусмотрены меры по поддержанию непрерывности цепи и ее проводимости.

Что нельзя использовать в качестве заземляющих проводов?

Отвечать. Не допускается использование: металлических оболочек изоляционных труб и трубчатых проводов, несущих кабелей для электропроводки, металлических труб, а также свинцовых оболочек проводов и кабелей; газопроводы и прочие газопроводы горючих и взрывоопасных веществ и смесей, канализационные трубы и трубы центрального отопления; водопроводные трубы при наличии внутри них изоляционных вставок.

В каких случаях нельзя использовать нейтральные защитные провода в качестве защитных проводов?

Отвечать. Не допускается использование в качестве защитных проводников нулевых защитных проводников оборудования, питаемого от других цепей, а также использование ОПЧ электрооборудования в качестве нулевых защитных проводников для другого электрооборудования, за исключением оболочек и несущих конструкций шинопроводов и Готовые устройства заводского изготовления, обеспечивающие возможность подключения защитных проводов в другом месте.

Каким должно быть наименьшее сечение защитных проводов?

Отвечать. Он должен соответствовать данным таблицы 1

Таблица 1

Сечение фазных жил, мм 2	Минимальное сечение защитных проводников, мм
S≤16	С
16	16
S> 35	S / 2

при необходимости допускается принимать сечение защитных проводов меньше требуемого, если рассчитывается по формуле (только для времени отключения 5 с): S ≥ I √ t / k, где S — поперечное сечение защитный провод, мм 2; I — ток короткого замыкания, обеспечивающий время отключения поврежденной цепи от защитного устройства или на время не более 5 с, А; t — время срабатывания устройства защиты, с; k — коэффициент, значение которого зависит от материала жилы, его изоляции, начальной и конечной температур. Значения k для защитных проводов в различных условиях приведены в таблице. 1.7.6-1.7.9 Глава 1.7 Правил электрических систем (редакция седьмая).

Комбинированные защитный и рабочий нейтральный проводники (PEN-проводники)

В каких схемах функции нулевого защитного (PE) и нулевого рабочего (N) проводов могут быть совмещены в одном проводе (PEN-проводнике?

Отвечать. Их можно объединять в многофазные цепи в системе TN для стационарных кабелей, жилы которых имеют сечение не менее 10 мм2 для меди или 16 мм2 для алюминия.

В каких схемах не допускается совмещение функций нулевых защитных проводников и нулевых рабочих проводников?

Отвечать. Не допускается в цепях однофазного и постоянного тока. В таких цепях должен быть предусмотрен отдельный третий провод в качестве нейтрального защитного проводника. Данное требование не распространяется на ответвления ВЛ до 1 кВ к однофазным потребителям электроэнергии.

Допускаются ли сторонние токопроводящие детали в качестве единственного проводника PEN?

Отвечать. Такое использование запрещено. Это требование не исключает использования открытых и сторонних токопроводящих частей в качестве дополнительного PEN-проводника при их подключении к системе уравнивания потенциалов.

Когда нулевой рабочий и нулевой защитный проводники разделены, начиная с любой точки электроустановки, допускается их соединение за этой точкой по распределению энергии

Отвечать. Такое слияние не допускается.

Заземляющие соединения и соединения, защитные провода и проводники системы управления и выравнивания потенциалов

Как следует подключать заземляющий и нейтральный защитные проводники и проводники уравнивания потенциалов к HRE?

Отвечать. Он должен быть прикручен или приварен.

Как следует выполнить подключение каждого ОПЧ электроустановки к нулевому защитному проводнику или защитному заземлению?

Отвечать. Это нужно делать отдельной веткой. Последовательное включение в защитный проводник ОПЧ не допускается.

можно ли включать коммутационные устройства в токопроводящие цепи PE и PEN?

Отвечать. Такое переключение не допускается, за исключением случаев питания электроприемников через розетки.

Каковы требования к розеткам и вилкам штекерного соединения, если защитные проводники и / или провода уравнивания потенциалов можно разделить с помощью одного и того же штекерного соединения?

Отвечать. Они должны иметь специальные защитные контакты для подключения защитных проводов или проводов уравнивания потенциалов. Переносные электроприемники

Какие меры можно предпринять для защиты от непрямого контакта в цепях питания переносных потребителей электроэнергии?

Отвечать. В зависимости от категории помещения по степени опасности поражения людей электрическим током может применяться автоматическое отключение, разделение защиты электрических цепей, сверхнизкое напряжение, двойная изоляция.

Каковы требования к подключению к нейтральному защитному проводу в системе TN или к заземлению в системе IT металлических корпусов переносных инженерных сетей при использовании автоматического отключения?

Отвечать. Для этого должен быть предусмотрен специальный защитный провод (РЕ), помещенный в ту же оболочку, что и фазные жилы (третья жила кабеля или провода — для однофазных электроприемников и электроприемников постоянного тока, четвертый или пятый провод — для трехфазные электроприемники), подключенные к корпусу электроприемника и к защитному контакту вилки. Не допускается использование для этих целей нулевого (N) рабочего проводника, в том числе расположенного в общей оболочке с фазными проводниками.

Как дополнительно защитить розетки с номинальным током не более 20 А для наружной установки, а также для внутренней установки, но к каким портативным коммуникациям, используемым вне зданий или в условиях повышенного риска, необходимо подключать?

Отвечать. УЗО с номинальным остаточным током не более 30 мА должны быть защищены. Допускается использование переносных электроинструментов, оснащенных вилками УЗО.

Мобильные электрические системы
Что нужно применить для автоматического отключения?
Отвечать. Необходимо использовать следующее: устройство максимальной токовой защиты в сочетании с чувствительным к остаточному току УЗО или устройством постоянного контроля изоляции, которое срабатывает при отключении, или УЗО, которое реагирует на потенциал земли корпуса.

Преимущества

Электроды из естественной массы не делают специально, но используют то, что есть под рукой. Чтобы использовать металлические конструкции в качестве заземляющих электродов, они должны полностью соответствовать требованиям правил электроустановок.

Натуральную раковину можно комбинировать с искусственной. Такая схема применяется, когда необходимо отвести большие токи. Электрод из искусственной массы направит ток на естественный, через который уйдет в землю.

Нередко натуральные гарниры употребляются без искусственных, сами по себе. Благодаря такому подходу гарантируется не только безопасная работа, но и значительная экономия материалов, затрачиваемых на устройство контура заземления.

Поскольку конструкция уже существует, устанавливать что-либо еще не нужно, благодаря этому расчетное время на установку можно значительно сократить, используя простое и недорогое приспособление.

Заземление посредством железобетонного фундамента

Выбор такой конструкции в качестве заземляющего электрода может быть сделан только в том случае, если физическая основа фундамента (гидрофильность бетона) соответствует количественным показателям влажности почвы.

Выполнение такого технологического варианта заземления допускается только при влажности почвы, на которой расположен объект, более 3%. Меньший показатель такой характеристики грунта повлияет на гидрофильность бетона: возникнет мощное электрическое сопротивление, железобетонная конструкция потеряет свойства массового электрода.

натуральный заземляющий электрод на железобетонном фундаменте практичнее использовать в следующих условиях:

• наличие неагрессивной среды (грунтовые воды с минимальным показателем жесткости);
• отсутствие гидроизоляции;
• наличие дополнительной защиты фундамента (битумное покрытие).

Нормативно-правовая стандартизация использования этого типа заземляющего электрода предусматривает варианты, когда его запрещено использовать в системе заземления объекта.

Почему человека бьет током

Чтобы ответить на поставленный вопрос, вам необходимо будет ознакомиться с неисправностями, периодически возникающими в действующем электрооборудовании. Дело в том, что в процессе его длительной эксплуатации возможно разрушение изоляции и появление контакта оголенного провода источника питания с корпусом электроустановки.

Если используемое оборудование не заземлено, это грозит оператору, работающему с ним, поражением электрическим током (фото слева). Подобный эффект возникает, когда тело человека случайно контактирует, например, с токопроводящими частями стиральной машины или ванны.

Заземлители. 1.7.109. В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

1.7.109. В качестве электродов естественного заземления можно использовать:

1) металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, контактирующие с землей, в том числе железобетонные фундаменты зданий и сооружений с защитными гидроизоляционными покрытиями в неагрессивных, слабоагрессивных и умеренно агрессивных средах;

2) металлические трубы водопровода, метрополитена;

3) корпус колодца;

4) металлические шпунтовые сваи гидротехнических сооружений, водопроводов, заглубленных частей ворот и др.;

5) неэлектрифицированные основные железнодорожные пути и подъездные пути при наличии умышленного устройства мостов между путями;

6) другие металлические конструкции и сооружения, расположенные в земле;

7) металлические оболочки бронированных кабелей, проложенные в земле. Оболочки кабеля могут выступать в качестве единственного заземляющего проводника, когда количество кабелей не менее двух. Не разрешается использовать алюминиевые оболочки кабеля в качестве заземляющих жил.

1.7.110. Использование легковоспламеняющихся жидкостей, горючих или взрывоопасных газов и смесей, а также канализационных труб и труб центрального отопления в качестве заземляющих проводов не допускается. Эти ограничения не исключают необходимости подключения таких трубопроводов к заземляющему устройству с целью выравнивания потенциалов в соответствии с 1.7.82.

В качестве заземляющих проводов нельзя использовать железобетонные конструкции зданий и сооружений с предварительно напряженной арматурой, однако это ограничение не распространяется на опоры воздушных линий и опорные конструкции ОРУ.

Возможность применения электродов естественного заземления исходя из условий плотности проходящих через них токов, необходимости приваривания арматурных стержней фундаментов и железобетонных конструкций, приварки анкерных болтов стальных колонн к стержням арматуры железобетонных фундаментов, а также а также возможность использования фундаментов в высокоагрессивных средах следует определять расчетным путем.

1.7.111. Искусственные заземлители могут быть изготовлены из черной или оцинкованной стали или меди.

Искусственные заземлители не нужно красить.

Материал и минимальные размеры стержней должны соответствовать указанным в таблице. 1.7.4.

1.7.112. Сечение горизонтальных заземлителей для электроустановок с напряжением выше 1 кВ необходимо выбирать из условия термической устойчивости при допустимой температуре нагрева 400 ° C (кратковременный нагрев, соответствующий защитному действию и срабатыванию выключателя).

Если существует опасность коррозии заземляющих устройств, необходимо принять одно из следующих мер:

увеличить сечение заземлителей и заземлителей с учетом их расчетного срока службы;

используйте гальванические или медные заземляющие и заземляющие проводники.

При этом следует учитывать возможное повышение сопротивления заземляющих устройств из-за коррозии.

Траншеи для горизонтальных заземлителей необходимо засыпать однородным грунтом, свободным от щебня и строительного мусора.

Не размещайте (не используйте) заземляющие провода в местах, где земля высыхает теплом трубопроводов и т.д.

Заземлитель

Это та часть земли, которая закопана в землю. Вся схема запитана прямо на земле, куда должен поступать электрический ток, идущий от системы. И здесь многое будет зависеть от самой почвы, а точнее от ее плотности, влажности и химического состава.

Считается, что каменистая местность имеет худшую электропроводность. Поэтому создать контур заземления в таких грунтах очень сложно, поэтому часто устанавливают глубокий заземляющий электрод в виде трубы или стержня. При этом глубина закладки может быть довольно большой — до 20 м.

Что касается песчаных или глинистых почв, то лучше всего иметь на них кольцо земли, состоящее из трех-четырех глубоких элементов. Чаще всего используется очертание в виде равностороннего квадрата или треугольника. В этом случае размер рисунка определяет мощность электроустановок или их общее количество. Например, для частного дома можно уложить контур в форме квадрата со стороной 4 м или треугольника со стороной 3 м. Если это промышленный объект или большое офисное здание, контур заземления будет большим, например, в углы здания забивают булавки с помощью обвязки между ними.

Внимание! Установка заземляющего стержня требует некоторого расчета нагрузки на цепь и сопротивления земли. Насчет последнего уже было сказано выше, то есть от чего зависит сопротивление.

Вот некоторые параметры сопротивления грунта из разных пород. Кстати, единица измерения этого показателя — Ом * М.

• Глина — 20.

Песок — 10-60 (мокрый-сухой).

• Приусадебный участок — 40 соток.
• Салина — 20.
• Торф — 25.
• Чернозем — 60.
• Гравий — 300.
• Щебень — 3000.
• Гранит — 22000.

Заземляющее кольцо

Чем ниже показатель, тем выше электропроводность. То есть подтверждается наше утверждение о том, что в каменистых грунтах сложно устроить заземление.

К токопроводящей цепи (от электроустановки до цепи) особых требований нет. Самое главное — это прочность металлического элемента, который способен выдерживать как механические воздействия, так и негативное воздействие влажности и температуры. Поэтому очень часто в качестве проводника используются стальные полосы толщиной не менее 5 мм, пустоты сечением не менее 12 мм, арматура диаметром 10-12 мм.

Что касается строительства частных домов, то также можно использовать провод диаметром 6 мм в связи с тем, что электрические нагрузки на такой проводник будут незначительными. Но, по мнению специалистов, в этом вопросе лучше перестраховаться. Поэтому рекомендуется использовать стальную полосу сечением 5 × 30 мм.

Зачем нужно объединение контуров заземления?

При попадании молнии в громоотвод в нем возникает короткий электрический импульс с напряжением до сотен киловольт. При таком высоком напряжении может произойти пробой промежутка между молниеотводом и металлическими конструкциями дома, в том числе электропроводкой. Следствием этого станет возникновение неконтролируемых токов, которые могут привести к пожарам, отказам электроники и даже к разрушению элементов инфраструктуры (например, пластиковых водопроводных труб). Опытные электрики говорят: «Прокатите молнию, а то она сама найдет». Вот почему требуется электрическое заземление.

По этой же причине ПУЭ рекомендует электрически объединять не только земли, находящиеся в одном здании, но и земли географически близких объектов. Под этим понятием подразумеваются объекты, заземление которых настолько близко, что между ними нет беспотенциальной зоны. Объединение нескольких заземлителей в одно проводят в соответствии с нормами ПУЭ-7 п. 1.7.55, соединяя заземляющие электроды с электрическими проводниками в количестве не менее двух штук. Кроме того, проводники могут быть как естественными (например, металлические элементы конструкции здания), так и искусственными (провода, жесткие шины и т.д.).

Когда не применяются железобетонные конструкции

Сборный железобетонный фундамент имеет хорошие структурные характеристики как с точки зрения прочности конструкции, так и долговечности. На такой фундамент не запрещается вести заземлитель.

Главное, произвести правильное соединение элементов конструкции. Скрепив между собой фурнитуру соседних блоков, можно убедиться в надежности конструкции, а затем приступить к изготовлению заземляющего устройства.

Если сделать такое соединение нет возможности, лучше прибегнуть к использованию искусственного заземляющего электрода. Производить соединения такого типа конструкций необходимо с учетом стандартизации профиля производства таких работ.

Из чего состоит конструкция заземляющего устройства

Для начала следует ознакомиться с элементами, из которых состоит его конструкция. Типичное заземляющее кольцо представляет собой конструкцию из трех стальных заземляющих электродов, вбитых в землю по углам траншеи, вырытой на глубину примерно 0,7-0,8 метра. Заземлители могут быть угловыми стальными или медными стержнями.

Длина погруженной в землю части заземляющих стержней должна быть не менее 2,5 метров. Точные значения этих параметров подбираются с учетом характера почвы в месте расположения контура и климатических условий местности. Подробнее о контуре заземления и его установке вы можете узнать в нашей статье «Контур заземления, что это такое и как работает».

Части стальных заготовок, выступающие из земли на 10-15 см, сваривают между собой металлическими пластинами шириной 40 мм (толщиной не менее 4 мм). Вверху одного из вертикальных электродов расположена зона контакта в виде приваренного к нему болта с резьбой. На нем с помощью гайки закрепляется конец медной шины, отходящий от корпуса заземляемого устройства, поперечное сечение которого должно быть не менее 6 мм2.

Дополнительная информация: это соединение иногда припаяно для уменьшения сопротивления цепи стока аварийного тока.

Внешнее заземляющее кольцо

По окончании основных работ траншею с помещенной внутри нее конструкцией засыпают забракованной ранее землей, из которой удаляются камни и ненужный мусор.

Согласно требованиям ПУЭ, любая система заземления должна соответствовать техническим нормам по максимально допустимому сопротивлению току утечки. Его значение должно быть:

1. менее 8 Ом в промышленных сетях с фазным напряжением 220/127 Вольт;
2. менее 4 Ом при линейном напряжении 380 вольт;
3. в домашних сетях не более 30 Ом (этот показатель считается предельно допустимым).

Медный сердечник, проложенный конструкцией зарядного устройства, закрепляется вторым концом на специальной планке, установленной на электрощите объекта (в частности, в доме). Она называется главной заземляющей шиной (ГЗШ) и предназначена для сборки всех защитных проводов в одном месте. От него отходят медные проводники напрямую к потребителям (через розетки к корпусам приборов).

Качество заземления

выше уже упоминалось, что тип грунта и материал для системы влияют на качество контура заземления. Но помимо этого есть много других позиций.

Площадь заземления

Скажем так, чем больше площадь заземления, тем выше его качество. Поэтому когда возникает вопрос, что использовать — заземляющий стержень или пластину, выбирается второй вариант. Почему? Поражает его самая большая площадь. Площадь контакта пластины заземления в несколько раз больше, чем у штыря. В этом случае эту площадь в принципе можно увеличивать бесконечно. И это большой плюс. Для этого обычно используются пластины ПТКЭ из медно-никелевого сплава.

Поэтому очень часто при планировании заземления высоковольтных линий, например опор ВЛ 10 кВ, используется пластинчатый вариант (ПТЭО). Хотя показатель площади можно увеличить и другим способом. Можно просто использовать заземляющий стержень, не один, а несколько, обвив их вокруг опор ВЛ 10 кВ цепью, состоящей из хорошего проводника. Именно поэтому при строительстве частных домов применяется трех- или четырехконтактная схема. Для ВЛ 10 кВ количество может увеличиваться неограниченно. Для производственных помещений необязательно использовать квадрат или треугольник, здесь можно использовать линейную конструкцию. Главное — установить на леску несколько стержней.

Чем больше площадь заземления, тем выше его качество

Есть еще один вариант увеличения площади контакта с землей. Это увеличит размер штифтов. То есть сделать их длиннее и толще. Кстати, этот вариант используется, если верхние слои грунта имеют высокую прочность, а нижние наоборот — низкие. Это глубокое заземление отлично работает даже с одной металлической стойкой. Правда, для линий 10 кВ количество заземлителей придется увеличивать, один один ничего не решит. Но лучше установить PTCE.

Расчет заземления

Не будем долго останавливаться на этом разделе. Дело в том, что рассчитать заземление непросто. Есть довольно большая и сложная формула, по которой производится расчет. Но, как показала практика, его конечный результат — это всего лишь неточная цифра. Почему? Потому что все зависит от типа почвы. Наша земля во многих областях — это выпечка с разными начинками. Таким образом, точно определить, где и какой слой находится, можно только на специальной геологоразведочной карте.

Именно поэтому при выборе глубокого заземления необходимо ориентироваться на максимальный показатель, подставляя в формулу разные значения сопротивления грунта.

Принцип соединения железобетонных конструкций

Соединения производят между частями, ориентируясь на образование между ними электрической цепи (проходит через металл). Внутри железобетонных конструкций предварительно готовятся заглубленные элементы, через которые производится подключение технологического или электрооборудования для последующего заземления.

Наличие болтов, заклепок, сварных швов или подобных соединений позволит установить постоянную коммутационную электрическую цепь. При отсутствии таких подключений предусмотрена возможность создания аналогичных подключений с помощью гибких перемычек. Эти элементы привариваются к частям конструкции. Стандартизация поперечного сечения перемычек 100 мм2 и более.

Виды заземления

В классификации типов заземления выделяют два основных типа:

Также существует несколько подгрупп: радиозаземления, измерительные, инструментальные, контрольные.

Есть определенная категория электроустановок, которые не будут работать без заземления. То есть основная цель построения системы заземления — не обеспечение безопасности эксплуатации, а обеспечение самой эксплуатации. Поэтому в данной статье этот вид нас не заинтересует.

Но этот тип специально разработан для обеспечения безопасности работы электрических систем. По назначению он разделен на три категории:

• Молниезащита.
• Защита от импульсных перенапряжений (перегрузка линии поглощения тока или короткое замыкание).
• Защита сети от электромагнитных помех (очень часто этот вид помех создается близлежащим электрооборудованием).

Нас интересуют импульсные перенапряжения. Целью заземления такого типа является безопасность обслуживающего персонала и самой станции в случае аварии или отказа оборудования. Обычно такая неисправность в электрическом блоке представляет собой короткое замыкание провода электрической цепи на корпус устройства. Короткое замыкание может происходить напрямую или через любой другой провод, например через воду. Человек, который прикасается к корпусу имплантата, подвергается воздействию электрического тока, потому что он становится его проводником земли. Фактически, он становится частью самого контура заземления.

Схема заземления в частном доме

Именно поэтому для исключения подобных ситуаций масса каркаса устанавливается на цепь, расположенную в земле. В то же время срабатывание цепи заземления является импульсом для системы автоматов, которые немедленно отключают питание оборудования. Все это находится в специальных блоках питания и распределительных щитах.

Если прибор не заземлить

О каких возможных инцидентах идет речь и что необходимо обосновать? В случае отказа прибора к корпусу может быть приложено опасное напряжение. Какие опасные вещи могут произойти, если рама не заземлена? Если в этих условиях человек соприкоснется с корпусом устройства (например, мы можем говорить о стиральной машине), то он будет поражен электрическим током, потому что тело человека имеет конечное электрическое сопротивление, и через пол и через окружающие предметы, он каким-то образом связан с нулевым проводом сети (который обычно заземлен — сплошная заземленная нейтраль).

А так как ток пытается замкнуть цепь, то (ток), ищущий нулевой провод (и до земли), будет течь через человека — это поражение электрическим током, которое может быть смертельным. Поэтому для защиты от таких проблем корпуса электрических устройств заземляются: они соединяются с землей через заземлитель.